【摘 要】在大面积混凝土建筑工程中,引起温度裂纹产生的因素有很多,因此控制的措施和方法也因工程的不同而有所不同。
【关键词】大体积;混凝土;施工控制
现代工程建筑中经常涉及到大面积的混凝土施工,因此,大面积的混凝土施工的设计应用也就越来越广泛,比如,高层楼房基础,整跨浇注箱梁,特殊桥梁基础,水利大坝等都是大面积的混凝土施工项目。这种建筑施工具有一次浇注混凝土的面积大,混凝土表明的系数小,水泥在水化的过程中释热放集中,工程内部升温也比较快,而且由于混凝土建筑内外的温差比较大而很容易产生裂缝,从而影响工程的正常以及安全使用等特性。因此,要采取有效的措施保证大面积混凝土工程的施工质量。
1 大面积混凝土裂缝成因
大面积的混凝土施工的裂缝问题是其施工中存在的主要问题,而产生的裂缝的因素则是多方面的,有工程周边环境的湿度因素,对工程的约束情况,结构形式,分段是否妥当等因素。针对大面积混凝土工程而言,因素也是需要根据具体的工程项目进行具体的分析,不过一般的影响因素主要有以下几点:
(1)水泥的水热变化,水泥在水化的过程中会释放出一定的热量,但是对于大面积混凝土工程而言,水泥发生的热量聚集在工程的内部结构中并不容易散去,这主要是因为大面积混凝土工程的结构断面很厚,而表面的系数又比较小。水泥水化散化的热量在混凝土工程中由于无法及时的散发出去,导致热量越积越高,工程内部与外部的温差就越来越大。在单位时间内混凝土水泥释放的水化热与混凝土单位体积中水泥选用的品种和水泥的用量有很大的关系,而且这种关系会因为混凝土的龄期而增加。混凝土的结构表面虽然可以自然散热,但是由于大面积混凝土工程的独特性,工程内部的最高温度一般都是发生在工程浇注之后的3到5天。
(2)外界的气温变化,在施工阶段,大体积的混凝土浇注温度会随着外界的气温而变化,尤其是气温骤降的气候因素,这种情况出现的时候会极大的增加混凝土结构内外的温差值,将会对大面积的混凝土是一个极度不利的因素。温差会引起温度变形造成温度应力,温差越大则表明温度应力就越大。另外,在同高温的条件下,由于大面积混凝土的热量不易散发,混凝土内部的最高温度都可以达到70多度,这个最高温延续的时间还相当长。针对这种情况,就需要采取对温度的控制措施,防止因为温差而造成的温度应力。
(3)混凝土的收缩,水泥硬化说必须的混凝土中的水分占据了20%,对于另外的80%则是要被蒸发掉,但是在多余的水分被蒸发的过程中往往会引起混凝土体积的收缩。同时,混凝土若是再次处在水饱和状态,那么收缩后的混凝土又可以恢复膨胀甚至是达到原有的体积状态。这种干湿交替的情况也就引起了混凝土体积的收缩交替变化,这对混凝土工程来说,是一个非常不利的情况,急需要克服。其影响的因素则主要有水泥的选用品种,进行配合的混凝土比例,外加剂和掺合料的品种,另外施工手艺也是一个重要的影响因素。
2 裂缝的控制措施
2.1 优化混凝土配合比例的设计
为减少水泥的用量,促使水化热降低,混凝土的收缩情况减小,把混凝土的初凝时间延缓,使其和易性获得改善,在配置混凝土的过程中应当采用混凝土中掺加粉煤灰,膨胀剂和减水剂的三�技术,其中对于这些掺加物要针对具体的工程实际情况,在实验室经过多次的配试,确定一个科学合理的符合工程实际需要的配合比。
1.2 选择合理的原材料
原材料的选择要符合经济性外,更应当符合工程的现实需要,例如石子选用粒径合理的碎石,而且含泥量不能超过1%,对于细度模数为2.5的中砂含泥量则不能超过2%,对于水泥选用则毫无疑问是要选有优质的水泥,对此就需要在购买水泥的时候,做好市场调查,若有条件可以进行一定的抽样试验,尽量选取符合工程实际需要的水泥。对于高效缓凝的减水剂应当要占据水泥重的1%,对于膨胀剂也要进行实验选取,不然仅仅根据市场评论而忽视试验,主要就是要结合工程的实际需要为原则,对粉煤灰在确定占据水泥重10%至15%外,还需确定合理的级数,一般可选取II级的粉煤灰。原材料选取及购进之后还需要进行抽样试验,务必做到选取的原材料符合施工的要求。
2.3 采用合理的浇筑工艺
混凝土工程的浇筑工艺因为工程的不同采取的工艺而有所不同,例如基础的大体积混凝土工程施工可以采用水平循环、斜面分层浇筑的工艺。这种工艺每一层的厚度是30cm至40cm,上下层的间隔的初凝时间不能超过6个小时,这种浇筑方式可以增加散热的面积,热量的释放速度可以获得加快,还能够使得浇筑后的混凝土的温度分布均匀,有效的防止施工的冷缝。在选用好施工的工艺之后,对混凝土的入模的温度和坍落度,对混凝土的振捣也需要加强,保证混凝土的练习浇注。
2.4 混凝土表面保温养护
混凝土在浇筑完毕之后,在前3天,要采用一层塑料薄膜和两层的草袋进行覆盖养护,草带上要适当的洒一些水,能够保持混凝土表面湿润的水量就足够了,对于顶层的塑料薄膜是为了避免水分的蒸发和热量的散失。后3天,在进行测温的时候,发现了混凝土在降温的时候,可以采用蒸汽进行保温的养护。如果现场有蒸汽的话,则仅仅需要通过把蒸汽引入橡胶管导管,让蒸汽进入养护膜内,控制混凝土表面的温度,一般把混凝土表面的温度保持在20度左右,混凝土的内部与外部结构的温差控制在25度左右,对于混凝土的温差收缩应力则应该控制在25度以下,根据实际情况,温度的应力小于fce/1.15,一般是不会出现温度裂缝的。
2.5 大体积混凝土测温
在混凝土基础表面上可以布置多个测温点,并在高炉的基础上也布置5个测温点,对温度的监测分别为中间以及表面-0.1m的位置部位的温度,这样可以随时对混凝土的内部和表面的温度进行了解。测温点采取的设置方式是将热电阻导线预埋的方式,并在混凝土已经浇筑了12个小时之后进行开始测温,初期保持频繁测温,后期逐渐减少,在刚开始的3天内可以每4个小时进行一次测试,在温度达到封顶的时候则可以每8个小时测试一次,在混凝土浇注7天之后就可以每天测温1次,为期2个星期。
混凝土在水化过程中要释放出一定的热量而产生温度裂缝,但是控制水化热就是大体积混凝土施工的关键所在。所以要控制好混凝土施工可以围绕水化热的温度控制展开。
参考文献:
[1]刘俊贤.大体积混凝土施工控制措施[J].施工技术,2007.
[2]曾建国.大体积混凝土施工控制措施初探[J].施工技术,2006.